想要在酷暑中盛放，就得会自我冷却
Carlina corymbosa 图片来源：维基百科
撰文 | 伊丽莎白·安妮·布朗（Elizabeth Anne Brown）
翻译 | 赵欢
盛夏时节，西班牙南部的景观可以说是一片“酥脆”。无情的烈日下，青草变成了枯黄的干草，几乎所有的绿植都枯萎而死，除了那簇生的名为Carlina corymbosa的刺苞菊，它们还开着不起眼的小黄花，着实令人惊讶。
事实是，每年八月，在西班牙大部分干旱的地中海地区，这种刺苞菊是唯一会开花的植物，因而成为了当地蜜蜂和其他传粉昆虫采蜜的唯一蜜源。然而，问题在于，在其他植物都变成枯枝落叶的情况下，这种刺苞菊是如何幸存下来，甚至开花的？
卡洛斯·M. 埃雷拉（Carlos M. Herrera）是西班牙高等科研理事会的演化生物学家，在西班牙卡索拉山对传粉昆虫做统计调查期间，他看到那里盛开的刺苞菊，轻轻触摸它们的花朵，想要看看里面有多少花蜜。令他惊讶的是，经过数小时阳光直射后，花朵仍摸起来凉凉的。埃雷拉立刻意识到，自己马上会有新发现。
在西班牙滚滚热浪中，埃雷拉测量了刺苞菊头状花序内的温度，以及距其约2厘米的周围环境温度。他发现头状花序的温度通常比周围环境低，温差中位数约为3.2摄氏度，在某些日子里，温差能够接近10摄氏度。相关研究结果发表于《生态学》（Ecology）杂志名为“科学博物学家”（the Scientific Naturalist）的栏目中。
桑纳·塞万托（Sanna Sevanto）是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家与植物生理学家，主要研究植物如何应对环境压力。塞万托认为埃雷拉的研究结果令人兴奋，阐明了植物应对危险的生存策略，而这种策略迄今还只是理论上的推断。
塞万托和其他科学家曾记录过树叶自我冷却的现象，但这很可能只是巧合，塞万托说。为了进行光合作用，叶片需要吸收二氧化碳，而二氧化碳是通过叶片表面被称为气孔的小孔进入。当气孔张开让二氧化碳进入时，一些水分会溢出，导致蒸腾冷却，使叶片温度略有降低。
然而，对于生长在西班牙的刺苞菊而言，蒸腾冷却也许就是它们的目的，而不仅仅是光合作用的副作用。埃雷拉认为，这些刺苞菊可能实际上是在“出汗”，这是在通过牺牲宝贵的水分（水在西班牙干旱的夏季极其稀缺），从而防止脆弱的生殖器官温度过高而受损。
埃雷拉表示，只要头状花序中有水（包括花蜜），就可能出现这种冷却行为。塞万托说，有些花的花瓣上有气孔，水就可以很容易从这里排出来。但是，在干旱环境中打开气孔是一场豪赌。截至目前，“我们还没有观察到有植物会通过这种方式来降温，”塞万托说。
接下来，埃雷拉将在显微镜下观察刺苞菊花瓣上的气孔，还计划在明年的酷夏时节开展更多实验。其中一个实验是通过操纵刺苞菊的水分供给，尝试证明这种冷却方式其实是一种“出汗”行为，另一个实验是通过探究刺苞菊的根部结构，寻找其中特别的部分，来解释它们是如何吸收足量水分以便降温。
随着气候变化，热浪变得更加频繁和猛烈，研究那些有助于植物在高温压力下存活的独特适应性，就变得越来越重要。但最终，“这些植物是否有足够的水分确保它们完成蒸腾冷却，”埃雷拉表示，“就是另一回事了。”
本文选自《环球科学》2024年5月刊前沿。
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